无机合成思考题答案总汇

思考题什么是无机合成？ 什么是无机合成？ 无机合成是研究无机物质及其不同物态的合成原理、合成技术、合 成方法及对合成产物进行分离提纯及鉴定和表征的一门科学。 无机合成研究的主要内容(或基本问题)是什么？ 无机合成研究的主要内容(或基本问题)是什么？ 无机合成化学与反应规律问题；无机合成中的实验技术和方法问题； 无机合成中的分离与纯化问题；无机合成中的结构鉴定和表征问题

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什么是材料？材料与化学物质的区别是什么？ 什么是材料？材料与化学物质的区别是什么？

思考题

材料是指人类社会可以接受、能够经济地制造有用物品、器件、构件、 材料是指人类社会可以接受、能够经济地制造有用物品、器件、构件、机器或其他 产品的物质，一般为固态物质。 产品的物质，一般为固态物质。 材料科学与工程的四要素及其内在关系是什么？ 材料科学与工程的四要素及其内在关系是什么？性能是确定材料用途的依据，并且最终将影响到材料的使用效能。 性能是确定材料用途的依据，并且最终将影响到材料的使用效能。使用效能是材料研究的出 发点，也是材料科学与工程所追求的最终目标，在很大程度上代表这一学科的发展水平。材 发点，也是材料科学与工程所追求的最终目标，在很大程度上代表这一学科的发展水平。 料的组成与结构一方面是特定的合成与制备条件的产物， 料的组成与结构一方面是特定的合成与制备条件的产物，另一方面又是决定材料性能与使用 效能的内在因素，在材料科学与工程四要素中占有独特的承前启后的地位。 效能的内在因素，在材料科学与工程四要素中占有独特的承前启后的地位。了解材料的组成 与结构及它们同合成与制备之间、性能与使用效能之间的内在联系，是材料科学与工程的基 与结构及它们同合成与制备之间、性能与使用效能之间的内在联系， 本研究内容。合成与制备是开发新材料、新器件的中心环节，也是提高材料质量、 本研究内容。合成与制备是开发新材料、新器件的中心环节，也是提高材料质量、降低生产 成本和提高经济效益的关键。在材料科学与工程中合成与制备是最为基本和关键的要素。 成本和提高经济效益的关键。在材料科学与工程中合成与制备是最为基本和关键的要素。

按照组成结构特点，材料可以分为哪几类？ 按照组成结构特点，材料可以分为哪几类？金属材料；无机非金属材料(无机材料) 有机高分子材料； 金属材料；无机非金属材料(无机材料);有机高分子材料；复合材料

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思考题什么是晶体缺陷？晶体缺陷有哪几种类型？

晶体缺陷对晶体性质有何影响？ 什么是晶体缺陷？晶体缺陷有哪几种类型？晶体缺陷对晶体性质有何影响？ 实际晶体中偏离理想完整点阵的部位或结构。点线面体电子缺陷。 实际晶体中偏离理想完整点阵的部位或结构。点线面体电子缺陷。晶体缺陷 对晶体的光学、电学、磁学、热学、 对晶体的光学、电学、磁学、热学、声学等物理性质及化学活性等有明显的 影响。 影响。 经X射线晶体测定 射线晶体测定TiO和VO的晶胞边长，理论计算两晶体的密度分别为 的晶胞边长， 射线晶体测定 和 的晶胞边长 5.81g/cm3和6.49g/cm3;通过体积和质量实际测得该两晶体的密度分别为 4.92g/cm3和5.92g/cm3。试根据以上数据推断 试根据以上数据推断TiO和VO中具有肖特基缺陷还是 和 中具有肖特基缺陷还是 具有弗伦克尔缺陷？ 具有弗伦克尔缺陷？肖特基缺陷 什么是非晶体？非晶体的结构特征是什么？ 什么是非晶体？非晶体的结构特征是什么？ 粒子在三维空间的排列呈现杂乱无序状态，即短程(几百 范围内 有序、 范围内) 粒子在三维空间的排列呈现杂乱无序状态，即短程(几百pm范围内)有序、 长程无序的固体统称为非晶体，也称为无定形体或玻璃体。非晶体结构完全 长程无序的固体统称为非晶体，也称为无定形体或玻璃体。 不具有长程有序非晶体中存在短程有序亚稳态性

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思考题

什么是无机材料的化学性能？它包括那些方面？ 什么是无机材料的化学性能？它包括那些方面？指材料抵抗各种介质作用的能力，它包括溶蚀性、耐腐蚀性、抗渗入性、 指材料抵抗各种介质作用的能力，它包括溶蚀性、耐腐蚀性、抗渗入性、 抗氧化性等，可归结为材料的化学稳定性能。另外，材料的化学性能还 抗氧化性等，可归结为材料的化学稳定性能。另外， 化学稳定性能 包括催化性能、离子交换性能等化学反应性能。 包括催化性能、离子交换性能等化学反应性能。 化学反应性能

无机材料脆性的本质是什么？ 无机材料脆性的本质是什么？无机材料的晶体结构中， 无机材料的晶体结构中，原子排列和化学键等性状决定了它在受外力作 用下的断裂过程中，除了增加新的断裂表面的表面能外， 用下的断裂过程中，除了增加新的断裂表面的表面能外，几乎没有其他 可以吸收能量的机制，其结果决定了无机材料的脆性本质。 可以吸收能量的机制，其结果决定了无机材料的脆性本质。

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思考题无机材料的分析表征包括哪几个方面的内容？ 无机材料的分析表征包括哪几个方面的内容？ 材料化学组成，结构， 材料化学组成，结构，显微结构研究材料性能研究 扫描电镜与透射

电镜的工作特点与应用领域有何异同？ 二次电子，样品的表面形貌 二次电子，背散射电子，材料的局部织构 背散射电子，材料的局部织构

MnCO3热分解曲线如右图所示。 热分解曲线如右图所示。 试分析TGA曲线上每一阶段和 曲线上每一阶段和DTA曲 试分析 曲线上每一阶段和 曲 线上每个峰对应的热分解过程， 线上每个峰对应的热分解过程，写出 热分解反应方程式。

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思考题通常制备高纯镍的方法为： 将粗镍与CO反应 生成Ni(CO)4,将 反应， 通常制备高纯镍的方法为：在323K将粗镍与 反应，生成 将粗镍与 ， Ni(CO)4提纯后在约 提纯后在约473K分解，就可以制备纯镍。 分解， 分解 就可以制备纯镍。 已知： 已知：Ni(s) + 4CO(g) = Ni(CO)4 (l) rHom = -161 kJ mol-1 rSom = -420 J mol-1 K-1 试用热力学数据分析讨论该方法提纯镍的合理性。 试用热力学数据分析讨论该方法提纯镍的合理性。

rGom= rHom -T rSom=-161+473*0.42<0反应正向进行 反应正向进行

rGom= rHom -T rSom=-161+473*0.42>0反应逆向进行 反应逆向进行温度对化学反应速率的影响主要有哪几种情况？ 温度对化学反应速率的影响主要有哪几种情况？ 绝大多数反应爆炸反应酶催化反应某些烃类气相反应NO等气相三级反应 绝大多数反应爆炸反应酶催化反应某些烃类气相反应 等气相三级反应

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溶剂有哪些类型？质子溶剂有哪些特点？ 溶剂有哪些类型？质子溶剂有哪些特点？

思考题

质子溶剂,非质子 高温溶剂 质子溶剂的显著特点是能够自身电离， 质子溶剂 非质子,高温溶剂。质子溶剂的显著特点是能够自身电离，这种自电离是溶剂分子之间 非质子 高温溶剂。 的质子传递，故也称为自递。 的质子传递，故也称为自递。它是通过溶剂的一个分子把一个质子转移到另一个分子上而进行 的，结果形成一个溶剂化的质子和一个去质子的阴离子 什么是溶剂的区分效应和拉平效应？ 什么是溶剂的区分效应和拉平效应？ 将各种不同酸的强度拉平到溶剂化质子水平的作用。能够区分酸( 将各种不同酸的强度拉平到溶剂化质子水平的作用。能够区分酸(碱)的强弱的作用称区分效 应。 什么是超酸？什么是酸度函数？ 什么是超酸？什么是酸度函数？ 将强度超过100%H2SO4的一个酸或酸性介质称作强酸(或超强酸),把SbF5 HSO3F称作魔酸。 % 的一个酸或酸性介质称作强酸(或超强酸), ),把 称作魔酸。 将强度超过 称作魔酸 强酸的酸度可以通过一种与强酸反应的弱碱指示剂的质子化程度来表示 下列反应在水和液氨中进行，结果有什么不同？试解释之。 下列反应在水和液氨中进行，结果有什么不同？

试解释之。 BaCl2 + 2AgNO3 = 2AgCl + Ba(NO3)2

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思考题什么是固相反应？固相反应的基本类型有哪些？ 什么是固相反应？固相反应的基本类型有哪些？ 固相反应是指那些有固体物质参加的反应。 固相反应是指那些有固体物质参加的反应。反应产物之一是固态的反应就称为固 相合成。单种固态物质的反应，固态和气态物质参加的反应，固态和液态物质之 相合成。单种固态物质的反应，固态和气态物质参加的反应， 间的反应，两种以上固态物质之间的反应， 间的反应，两种以上固态物质之间的反应，固态物质表面上的反应 固相中扩散的驱动力是什么？能否出现由低浓度区向高浓度区扩散的现象？ 固相中扩散的驱动力是什么？能否出现由低浓度区向高浓度区扩散的现象？ 固相中扩散的驱动力在于原子总是从高化学势区向低化学势区迁移。 固相中扩散的驱动力在于原子总是从高化学势区向低化学势区迁移。由于在多 数情况下，浓度梯度与化学势梯度一致， 数情况下，浓度梯度与化学势梯度一致，因此通常原子都是从高浓度区向低浓度 区扩散。但也可能存在例外，如碳在(Fe-Si)钢中的山坡扩散。 区扩散。但也可能存在例外，如碳在 )钢中的山坡扩散。 在固相反应中降低合成反应温度的方法与措施是什么？ 在固相反应中降低合成反应温度的方法与措施是什么？ 溶胶-凝胶合成方法，燃烧方法，前体制备方法， 溶胶-凝胶合成方法，燃烧方法，前体制备方法，水热方法 合成方法

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思考题

获得高温的方法有哪些？ 获得高温的方法有哪些？ 酒精灯，电热套，煤气灯；高温电阻炉；聚焦炉；闪光放电炉；等离子体电炉； 酒精灯，电热套，煤气灯；高温电阻炉；聚焦炉；闪光放电炉；等离子体电炉；激 光，原子核聚变裂变 什么是电( 什么是电(发)热体？ 热体？ 高温电阻炉的电阻发热材料， 高温电阻炉的电阻发热材料，称为电热体或发热体 热电偶高温计的工作原理是什么？ 热电偶高温计的工作原理是什么？

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思考题

获得低温的方法有哪些？ 获得低温的方法有哪些？ 一般半导体制冷，三级联半导体制冷， 一般半导体制冷，三级联半导体制冷，气体节流 制冷，做外功的绝热膨胀，二级飞利浦制冷机， 制冷，做外功的绝热膨胀，二级飞利浦制冷机， 三级飞利浦制冷机 蒸气压温度计的结构、 蒸气压温度计的结构、工作原理及使用方法 是什么？ 是什么？

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什么是静高压、动高压?二者的工作特点是什么？ 什么是静高压、动高压 二者的工作特点是什么？ 二者的工作特点是什么

思考题

利用外界机械加载方式， 利用外界机械加载方式，通过

缓慢逐渐施加负荷挤压所研究的物体或试 样，当其体积缩小时，就在物体或试样内部产生高压强。由于外界施加 当其体积缩小时，就在物体或试样内部产生高压强。 载荷的速度缓慢(通常不会伴随着物体的升温),所产生的高压力称为 载荷的速度缓慢(通常不会伴随着物体的升温),所产生的高压力称为 ), 静态高压。利用爆炸(核爆炸、火药爆炸等)、强放电等产生的冲击波， 静态高压。利用爆炸(核爆炸、火药爆炸等)、强放电等产生的冲击波， 高压 )、强放电等产生的冲击波 的瞬间以很高的速度作用到物体上， 在µs~ps的瞬间以很高的速度作用到物体上，可使物体内部压力达到几十 的瞬间以很高的速度作用到物体上 GPa以上，甚至上千GPa,同时伴随着骤然升温。这种高压力，就称为动 以上，甚至上千 以上 ，同时伴随着骤然升温。这种高压力， 态高压。 态高压。 测量较高压力的方法有哪些？什么是物质相变点定标测压法？ 测量较高压力的方法有哪些？什么是物质相变点定标测压法？ 利用国际公认的某些物质的相变压力作为定标点， 利用国际公认的某些物质的相变压力作为定标点，把一些定标点和与之 对应的外加负荷联系起来，给出压力定标曲线， 对应的外加负荷联系起来，给出压力定标曲线，就可以对高压腔内试样 所受到的压力进行定标。物质相变点定标测压法； 所受到的压力进行定标。物质相变点定标测压法； 红宝石红移效应定标 测压法； 测压法； 晶格常数定标测压法

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思考题

什么是真空度？真空度是如何划分的？ 什么是真空度？真空度是如何划分的？ 真空指低于大气压的状态。真空度真空状态下气体的稀薄程度。粗真空：105 ~ 指低于大气压的状态。 真空状态下气体的稀薄程度。 指低于大气压的状态 真空状态下气体的稀薄程度 粗真空： 103 Pa ;低真空：103 ~ 10-1 Pa;高真空：10-1 ~ 10-6 Pa;超高真空：10-6 ~ 10 低真空： ;高真空： ;超高真空： 12 Pa;极高真空：< 10-12 Pa ;极高真空： 真空度的测量方法有哪些？ 真空度的测量方法有哪些？ 麦氏真空规；热偶真空规； 热阴极电离真空规；冷阴极磁控规 麦氏真空规；热偶真空规； 热阴极电离真空规；冷阴极磁控规 热偶规、电离规的工作原理是什么？ 热偶规、电离规的工作原理是什么？

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思考题气体净化方法有哪些？依据原理是什么？ 气体净化方法有哪些？依据原理是什么？ 吸收，气体通过吸收剂时，其中的杂质能被吸收剂吸收， 吸收，气体通过吸收剂时，其中的杂质能被吸收剂吸收，吸收剂与被吸收杂质 要发生化学反应。吸附，用多孔的固体吸附剂

来吸附杂质气体。化学催化， 要发生化学反应。吸附，用多孔的固体吸附剂来吸附杂质气体。化学催化，借 助催化剂，使杂质吸附在催化剂表面，并与气体中的其他组分发生反应，转变 助催化剂，使杂质吸附在催化剂表面，并与气体中的其他组分发生反应， 为无害的物质(因而可以允许留在气体中),或者转化为比原存杂质更易于除 为无害的物质(因而可以允许留在气体中),或者转化为比原存杂质更易于除 ), 去的物质。冷凝，气体通过低温介质可使其中易冷凝的杂质凝结而与气体分离。 去的物质。冷凝，气体通过低温介质可使其中易冷凝的杂质凝结而与气体分离。 杂质凝结而与气体分离 控制反应气氛的方法有哪些？应如何操作？ 控制反应气氛的方法有哪些？应如何操作？ 反应气氛的方法有哪些 手套箱，手套袋， 手套箱，手套袋，简单换气操作

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什么是软化学合成方法？什么是硬化学合成方法？它们各有什么特征 各有什么特征？ 什么是软化学合成方法？什么是硬化学合成方法？它们各有什么特征？

思考题

在温和的反应条件下和缓慢的反应进程中，以可控制的步骤，一步步地进行合成化学反应。 在温和的反应条件下和缓慢的反应进程中，以可控制的步骤，一步步地进行合成化学反应。具有智 力密集型特点；在较温和条件下实现的化学反应过程，易于实现对其反应过程、路径的控制； 力密集型特点；在较温和条件下实现的化学反应过程，易于实现对其反应过程、路径的控制；可以 合成出在高温下不稳定的组分或形成介稳态的结构， 合成出在高温下不稳定的组分或形成介稳态的结构，也可能获得用高温固相反应与物理方法难以得 到的低熵、低焓或低对称性的固体化合物及材料； 到的低熵、低焓或低对称性的固体化合物及材料； 在极端条件下的合成方法。可以合成出在高配位数、高密度、高硬度的固体化合物及材料。硬化学 在极端条件下的合成方法。可以合成出在高配位数、高密度、高硬度的固体化合物及材料。 合成方法需要有高温、高压、高真空、 的资金投入。 合成方法需要有高温、高压、高真空、高能等高精尖设备和大的资金投入。

溶胶-凝胶合成方法的工作原理及技术特点是什么？ 溶胶-凝胶合成方法的工作原理及技术特点是什么？

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第二节 溶胶-凝胶合成方法2.1 溶胶-凝胶合成法及其基本原理 溶胶-2.1.3 溶胶-凝胶方法的技术特点(1) 通过各种反应物溶液的混合，很容易获得需要的均相多组分体系； (2) 材料制备所需温度可大幅度降低，从而能够在较温和条件下合成出陶瓷、 玻璃、纳米复合材料等

功能材料； (3) 由于溶胶的前驱体可以提纯并且溶胶一凝胶过程能够在低温下可控制地进 行，因而可制备高纯或超纯物质，并且可以避免在高温下对反应容器的污 染等问题； (4) 溶胶或凝胶的流变性质有利于通过各种技术如喷射、旋涂、浸拉、浸渍等 制备各种膜、纤维或沉积材料。

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思考题

什么是拓扑化学反应？它有什么特点？ 什么是拓扑化学反应？它有什么特点？ 拓扑化学反应也称为局部化学反应或规整化学反应。 拓扑化学反应也称为局部化学反应或规整化学反应。指在温和的反应条件下进行 的且保持了反应物的晶体构架(拓扑化学因素)的一类化学反应。特点下张ppt 的且保持了反应物的晶体构架(拓扑化学因素)的一类化学反应。特点下张 拓扑化学反应包括哪些基本类型？ 拓扑化学反应包括哪些基本类型？ 嵌入反应，离子交换反应， 同晶置换反应，氧化还原反应， 嵌入反应，离子交换反应， 同晶置换反应，氧化还原反应，脱水反应